يرتبط بنمو اللب الداخلي كون الحديد الصلب والنيكل أقل ثراءً في العناصر المذابة من السائل، فإنَّ تبلور هذا السائل يثري قاعدة اللب الخارجي في العناصر المذابة.
اقرأ أيضاً المجال المغناطيسي الأرضي.. معلومات لم تعرفها عن كوكب الأرض
كيف نفهم دينامو الأرض؟
ونظرًا لكون هذه العناصر أخف من الحديد والنيكل، فإن السائل المعدني العميق يميل إلى الارتفاع تحت تأثير دفع أرخميدس.ومع ذلك، فإن اللب الداخلي صغير جدًا (يقدر بعمر ما بين 165 مليونًا و2.5 مليار سنة، ويوجد تقدير حديث يبلغ 1.3 مليار سنة) حتى تعمل الآلية المذكورة أعلاه هناك، أكثر من 1.5 مليار سنة.
قد تكون عملية الحمل الحراري المذاب الأخرى هي الانحلال (أي فصل مكون متجانس إلى عدة مكونات متميزة دون تغيير التركيب الكلي للمزيج) لأكسيد المغنيسيوم (MgO)، بسبب التبريد التدريجي للب (ثم السائل بالكامل)، أكسيد المغنيسيوم قابل للذوبان فعلًا في الحديد السائل عند درجات حرارة عالية جدًا
لفهم دينامو الأرض، من الضروري أيضًا أن تكون قادرًا على تحديد ما يربط دوران الأرض على نفسها والمجال المغناطيسي.. في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي.
اقرأ أيضاً لماذا الشمس لا تضيء الفضاء الخارجي؟
قوة كوريوليس
نعلم أن قوة كوريوليس (القوة المسؤولة عن تلك الخطوة المترددة عندما تسير في دوامة دوارة) تجبر التدفقات (هنا السوائل) على تنظيم نفسها في الأعاصير والأعاصير المضادة -كما هو الحال في الغلاف الجوي- ويعارض أي اختلاف على طول محور الدوران، ما يؤدي بالحمل الحراري من القلب إلى التنظيم في أعمدة ضخمة موازية لمحور الدوران.
لذلك تولد قوة كوريوليس جزءًا من المادة على صورة دوامات، وبسبب هيمنة قوة كوريوليس، تتماشى هذه الدوامات مع محور دوران الأرض.. يتسبب الاحتكاك اللزج بين مائع اللب الخارجي والحدود الصلبة للوشاح في حدوث تدفق ثانوي موضعي يعطي "إحساسًا" بالقيادة للدوامات.
عندما تكون حركات الحمل قوية بما فيه الكفاية، يشغل عدم استقرار الدينامو ("زيادة" تلقائية في المجال المغناطيسي مع مرور الوقت) وينتج مجالًا مغناطيسيًا تعتمد هندسته بصورة طبيعية على الحركات التي تؤدي إلى نشأته.. يزداد المجال حتى تتنافس قوى لابلاس (قوى المنشأ المغناطيسي) مع قوة كوريوليس.
لم يتلقَ هذا السيناريو مؤخرًا إلا دعم عمليات المحاكاة العددية الكاملة.. يهيمن على المجال المغناطيسي الذي تنتجه هذا الدينامو الرقمي ثنائي القطب المحاذاة مع محور الدوران، وتنتج عمليات المحاكاة مجالًا مغناطيسيًا يشبه مجال الأرض تمامًا، بل إن عديدًا منها يظهر انعكاسات عفوية.
أول عمليات محاكاة للمجال المغناطيسي للأرض بواسطة فريق G.Glatzmaier قبل وبعد انقلاب CMT. المنحنيات عبارة عن خطوط مجال مغناطيسي، تكون زرقاء عندما تتجه نحو المركز، وصفراء عندما تبتعد عنها.
اقرأ أيضاً هل الحياة ممكنة على سطح المريخ؟
أسئلة حول المجال المغناطيسي
يظهر عديد من الأسئلة: ما الدور الذي تلعبه المقاييس الصغيرة للتدفق والمجال المغناطيسي، التي لا يمكن نمذجتها؟ ألا تسيطر على التبديد؟ ما هي إذن القوة اللازمة لتشغيل دينامو الأرض؟ طوال تاريخها.
هل كان للأرض دائمًا القوة الكافية للحفاظ على ديناموها؟ حتى قبل أن تبدأ عملية بلورة البذرة الصلبة، ما الذي يزود اليوم معظم قوى أرخميدس التي تغذي الحمل الحراري؟ لماذا لا يملك كوكب الزهرة دينامو؟
على أي حال، بينما تعد الدورة الشمسية للشمس 25 بأن تكون شديدة جدًا (بدأت هذه الدورة التي تبلغ 11 عامًا التي تميز النشاط الشمسي في ديسمبر 2019)، يمكننا الاعتماد على المجال المغناطيسي للأرض لحمايتنا، وإذا حرمتنا التوهجات الشمسية من أقمارنا الصناعية لتحديد موقعنا، فسنضطر فقط للاعتماد على CMT القديم الجيد لإرشادنا، عسى ألّا يربكنا انقلاب القطبين في كل ذلك!
يجب عليك تسجيل الدخول أولاً لإضافة تعليق.